郭英杰1，白云峰1，王安利2
（1.沈阳体育学院,沈阳 110102; 2.北京体育大学,北京 100084）
摘要 研究目的：以男子散手运动员为研究对象，通过检测其运动训练过程中血脂、胰岛素和瘦素水平等生化指标的变化，来探讨训练及丙酮酸补充对男子散手运动员脂代谢的影响。研究方法：14名体院男子散手院队运动员和7名体院本科男生分成运动对照组、补充丙酮酸运动组和补充丙酮酸对照组。检测运动员3周正常训练结合丙酮酸补充前后各指标的变化情况。研究结果：补充丙酮酸后，男子散手运动员和大学生的体重明显下降（P<0.05）；运动员血清TG水平明显低于对照组（p<0.05）；与补充丙酮酸前相比，运动员血清HDL-C水平明显增高（p<0.05），血清Ins水平明显降低（p<0.05），而且运动员和大学生血清Lep水平呈升高趋势。研究结论： 3周丙酮酸补充对男子散手运动员体重的影响可能与运动训练的作用相似，二者联合使用效果可能更好。同时，丙酮酸补充对运动员和大学生的血脂代谢及相关激素水平有一定的影响，这可能是导致其体重和血脂发生变化的一个根本原因。
关键词：丙酮酸补充；运动训练；男子散手运动员；脂代谢
丙酮酸（pyruvic acid，Pyr）是机体糖代谢、脂代谢及各种氨基酸代谢的中间产物，对机体的能量代谢具有十分重要的作用。近年来，一些以动物[1-2]、健康肥胖人群[3]、高脂血症患者[4] 和健身运动人群[5]为实验对象的研究证实，在短时间内，通过补充丙酮酸并结合低能膳食[6] 或轻度限制能量的膳食干预[3-4]，或结合正常膳食补充丙酮酸[5]，均可不同程度地降低机体血脂水平，限制体重及体脂的增长速度，增加能量消耗，从而起到降低或控制体重和体脂率的作用。而且，有人认为在人体减肥期间，结合运动补充丙酮酸可能会获得更好的作用效果[7]。迄今为止，国内外学者已就丙酮酸对机体体重和体脂的影响展开了研究，并取得了一定的成果，但直接针对丙酮酸补充对运动人体体重、体成份和脂肪代谢影响的研究才刚刚开始，目前少有丙酮酸补充应用于运动人体，进行减和/或控制体重方面的相关报道。基于此，本研究以男子散手运动员为研究对象，来探讨丙酮酸补充对其体重和脂肪代谢的影响，这不仅可为今后探索制定运动员减体重和/或控体重的新方案提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1研究对象
14名沈阳体育学院男子散手院队优秀运动员和7名体育学院民族传统体育系2000级本科男生自愿参加本研究。根据体重将运动员均衡地分为两组，为运动对照组（tc组）和补充丙酮酸运动组（sc组）。在正常训练过程中进行本次试验，试验前后运动负荷量与运动强度基本相同，每周均训练20小时以上；将体院大四男生组成补充丙酮酸对照组（st组），要求其在补充丙酮酸过程中尽量不参加运动训练及剧烈活动，并禁止饮用含酒精的饮料。
1.2 研究方法
1.2.1 补充方案
本试验采用自身对照及组间对照。在试验过程中，st组散手运动员每天分2 次补充丙酮酸钙胶囊（药用级丙酮酸钙是由浙江大学精细化工厂提供，丙酮酸钙含量≥99%，丙酮酸含量>94%；由沈阳诺亚制药厂灌制成胶囊，每个胶囊含0.5g丙酮酸钙），每次4.5g；tc组运动员每天分2次补充等量的葡萄糖胶囊（此剂量葡萄糖不会对人体脂肪代谢和胰岛素分泌产生明显的影响[8]）；sc组大学生每天分2 次补充丙酮酸钙胶囊，每次4.5g。本次人体试验共持续进行21天。
1.2.2 血样的采集和处理
研究对象于试验开始日清晨空腹状态下，经肘正中静脉采血5ml，静置1小时后，以2000rpm离心15分钟，分离血清。一部分血清进行血脂和游离脂肪酸的测定；另一部分血清置于-20℃冰箱中待测血清胰岛素和瘦素。在试验结束后一日晨，各组研究对象采用同样的方法采血，测定各项指标。本研究是在沈阳体育学院国家体育总局冬季项目技术诊断与机能评定实验室中完成。
1.2.3 测定方法
采用沉淀法测定血清高密度脂蛋白(HDL-C)和低密度脂蛋白（LDL-C）浓度；采用酶法测定血清总胆固醇(TC)和 甘油三酯(TG)浓度。以上试剂盒均购自北京柏定生物工程有限公司。在 BF-224型半自动生化分析仪（意大利）完成测试。采用竞争放射免疫分析法测定血清胰岛素和血清瘦素水平；胰岛素放射免疫分析药盒购自北京北方生物技术研究所，瘦素放射免疫分析药盒购自解放军总医院科技开发中心放免所，在SN-682型放射免疫γ计数仪(上海核福光电仪器有限公司)上完成测试。
1.3 统计分析
应用SPSS 11.5统计分析软件进行数据分析。结果以均数±标准差表示，以α=0.05表示显著性差异水平。自身对照采用配对t检验分析（Paired-Samples T Test）；各组间比较采用单因素方差分析(One-way ANOVA)。
2 结果
2.1补充丙酮酸前后各组研究对象体重的变化
与试验前相比，试验结束后各组研究对象的体重均发生变化，其具体情况见表5-3和图1。
由表1可见，试验结束时，与同组补充前的体重相比， st组运动员和sc组大学生体重均明显下降（P<0.01），表明在一定时间内，补充丙酮酸对大学生体重的影响作用可能同运动训练的作用效果相近，而且二者联合作用可能对运动员体重的影响更为明显。
2.2 补充丙酮酸前后各组研究对象血脂水平的变化
经过3周丙酮酸补充，各组研究对象的血脂水平都有一定的变化，其结果见表2。
在3周的丙酮酸补充后，st组运动员血清TG水平明显下降，分别明显低于tc组运动员和sc组大学生（P<0.05）。与补充丙酮酸前相比，st组运动员血清HDL-C水平明显升高（P<0.05）；sc组大学生血清HDL-C水平有一定的提高趋势（P=0.063）；三组研究对象血清TC和LDL-C浓度均有不同程度的下降，但并无统计学显著性差异，这可能与试验时间较短或参与试验的人数不多有一定的关系。
2.3 补充丙酮酸前后各组研究对象血清胰岛素和瘦素水平的变化
补充丙酮酸前后，各组研究对象血清胰岛素和瘦素水平的变化情况见表3。
补充丙酮酸后，sc组大学生和st组男子散手运动员血清胰岛素浓度均有所降低，其中st组运动员血清胰岛素浓度明显低于tc组(P<0.05)；同时，与补充前相比，st组运动员血清胰岛素水平明显下降（P<0.05）。另外，补充丙酮酸的sc组和st组研究对象血清瘦素水平有所升高，但与tc组及补充前相比，尚无统计学显著性差异。
3 讨论
3.1 丙酮酸补充对男子散手运动员体重的影响
散手是以踢、打、摔为主要内容，以双方格斗为主要形式的对抗性体育竞赛项目，需要按不同体重级别进行比赛[9]。一般情况下，为提高竞技成绩，在比赛前运动员往往需要减轻体重，以便能加入有利于自己获得良好名次的级别进行比赛。合理的减体重方法是在不影响训练的前提下，在比赛前一段时间，逐渐减轻体重并保持理想体重。因此，如何制定一种有效而合理的减体重方案就成为散手运动员获得较好比赛成绩的关键。
有关丙酮酸补充的人体研究发现，在摄取加入丙酮酸的低能饮食3周后，与对照组相比，健康肥胖妇女体重和体脂均明显下降（P<0.05）[3]；进一步研究发现，在低能膳食干预下，补充丙酮酸有助于减体重；在高能膳食干预下，补充丙酮酸有助于控制体重[10]；通过另外两个在平衡膳食条件下，健康肥胖人群减肥实验发现 ，不结合运动的丙酮酸补充组人群，3周体重下降2kg[10]；而结合运动方案进行丙酮酸补充人群，与对照组相比，体重、体脂和BMI指数均明显下降（p<0.001）[5]。也许对于肥胖者来说，3周减2kg[10]不是一个理想的减重量，但对于需要在安全有效、且不影响健康和运动能力的前提下，进行减体重和控制体重的散手运动员来说，不失为一个好的开端。
在本研究中，随着训练和丙酮酸补充的进行，各组研究对象的体重均呈下降趋势。到第2周末，与补充前相比，补充丙酮酸的运动员（st组）体重明显下降（P<0.01）；到实验结束时，与实验前相比，补充丙酮酸的运动员和大学生体重均明显下降（P<0.01），这提示在一定时间内，丙酮酸补充对体重的影响作用可能同运动训练的作用效果相近，二者联合作用可能对体重的影响更为明显。
3.2 丙酮酸补充对男子散手运动员血脂水平的影响
近年来，相关动物实验[1、11] 和人体试验[12,5]表明，丙酮酸补充可导致动物和人体血脂水平出现不同程度地改变。在本研究中， 补充3周丙酮酸后，运动员（st组）血清TG水平下降，明显低于对照组（tc组和sc组，P<0.05），而且与自身补充前相比，运动员血清HDL-C水平也明显升高（P<0.05）；同时，大学生（sc组）血清HDL-C水平与补充前相比有一定的升高趋势（P=0.063）；而且，与补充前相比，三组研究对象血清TC和LDL-C浓度均有不同程度的下降，但尚无统计学显著性差异，这可能与实验时间较短和/或参与实验人数不多有一定的关系。结合补充前后各组试验结果变化情况提示，丙酮酸有较稳定的降血脂作用，这预示着丙酮酸在防治心血管疾病方面可能存在着较好的应用前途。
同时，结合相关研究中动物实验结果提示[2]，运动员和大学生补充丙酮酸后血脂水平的变化，可能与脂蛋白代谢过程中的关键酶——脂蛋白脂酶(LPL)和肝脂酶（HL）水平变化有关。国内外许多研究都表明，机体LPL和HL活性或基因表达的变化，可能会影响血浆TG、TC、LDL-C和HDL-C水平，从而调节血浆脂蛋白代谢过程[13-14]，这提示丙酮酸补充可能会通过对人体LPL含量和HL活性产生影响，来改变血脂的代谢过程。
3.3 丙酮酸补充对男子散手运动员胰岛素和瘦索水平的影响
胰岛素是胰岛β细胞基因表达的产物，主要通过对血糖的作用来调节糖和脂肪的代谢。而瘦索是脂肪细胞分泌的一种激素[15]，进入血液循环后，与下丘脑瘦素受体（OB-R）结合，作为脂肪组织和中枢神经系统间网络联系的外周信号，并通过血脑屏障作用于中枢神经系统，来影响摄食行为和调整自主神经系统的活动[16]。因此，胰岛素和瘦索是研究脂肪代谢调控因素及反应机理的良好指标。
以往动物实验结果表明，外源性丙酮酸补充能降低机体血胰岛素水平[17]。本研究中，补充丙酮酸后，运动员（st组）和大学生（sc组）血清胰岛素浓度均有所降低，其中运动员血清胰岛素水平明显低于运动对照组（tc组，P<0.05），而且与同组补充前相比，运动员血清胰岛素水平明显下降（P<0.05）；同时，运动员（st组）和大学生（sc组）血清瘦素水平有所升高，但与对照组（tc组）和自身补充前相比，尚无显著性差异。这提示一方面丙酮酸补充可能会通过降低运动员及大学生血清胰岛素水平，同时升高血清瘦素水平来影响脂肪代谢，从而起到降低体重和血脂的作用；另一方面提示进行丙酮酸补充的时间不宜过长，否则会使人体长期处于较低胰岛素状态，从而严重损害人体健康。
事实上，胰岛素能够调节机体脂肪的合成，具有很强的抑制脂肪分解的作用，是脂肪合成代谢重要的调节激素[18]。因此，当胰岛素水平降低时，脂肪动员增加，可减缓三羧酸循环速度，加快脂肪酸β-氧化速度。另外，在人体内胰岛素水平减少的同时，可伴有儿茶酚胺和生长激素等的升高，这可加快机体FFA的利用速度。而且，胰岛素水平的下降可解除对磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因表达的抑制，增强该酶活性，加快糖异生反应速度[19]。同时，有研究表明，瘦素可促进骨骼肌FFA的分解，降低其酯化成TG的量，有利于机体脂肪的分解代谢，并且可削弱外周组织中胰岛素对TG合成的促进及对FFA氧化的抑制作用[20]。不仅如此，瘦素还可以通过下调附睾脂肪合成酶及其转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)-γ，并上调脂肪酸氧化酶及其转录因子PPAR-α来减少脂肪细胞内的脂肪含量[21]。由此可见，在本研究中，经过3周丙酮酸补充后，大学生和男子散手运动员所表现出的血清胰岛素水平下降及血清瘦素水平的升高趋势可能就是导致其体重、体脂和血脂发生变化的根本原因之一。
4 小结
3周丙酮酸补充对男子散手运动员体重的影响可能与运动训练的作用相似，二者联合使用效果可能更好。同时，丙酮酸补充对运动员和大学生的血脂代谢及相关激素水平有一定的影响，这可能是导致其体重和血脂发生变化的一个根本原因。
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